Nossos Sistemas de Navegação Inercial foram testados durante um levantamento hidrográfico de três dias na área portuária de Hamburgo (Alemanha). A SBG Systems e a MacArtney Germany GmbH equiparam uma embarcação de levantamento com uma configuração completa de levantamento Multibeam Echosounder e conduziram vários testes para mostrar o desempenho dos Sistemas Inerciais SBG em diferentes ambientes desafiadores. Explore nosso teste batimétrico marinho.
Condições de teste
Inicialmente, os dados brutos do INS foram registrados em tempo real e mesclados com os dados MBES do RESON SeaBat 7125 dentro do software de aquisição Teledyne PDS. Posteriormente, os dados hidrográficos foram pós-processados e filtrados com o BeamWorx AutoClean.
Além disso, os dados do INS foram processados usando o Software PPK Qinertia da SBG. Finalmente, a referência é a solução de fibra óptica high-end Horizon tightly coupled.
Agradecemos à MacArtney Germany pela ajuda neste teste batimétrico marinho.
Procedimento de calibração de teste batimétrico marinho
Calibração baseada em dados de movimento e trajetória do SBG Horizon durante o teste batimétrico marinho.
A interface inclui a linha de levantamento, a batimetria computada, camadas indicadoras de qualidade e características topográficas.
Relatórios e resultados de calibração
Os Sistemas de Navegação Inercial da SBG foram testados durante um levantamento hidrográfico de três dias em Hamburgo, Alemanha. Além disso, a SBG Systems e a MacArtney Germany GmbH equiparam uma embarcação de levantamento com uma configuração completa de Ecobatímetro Multifeixe para avaliar o desempenho do INS em condições desafiadoras.
Os sensores testados incluíram Horizon, Apogee, Ekinox (Navsight Marine Series) e Ellipse. A equipe registrou dados brutos do INS em tempo real e os mesclou com dados MBES do Reson SeaBat 725 usando o Teledyne PDS.
Posteriormente, eles pós-processaram e filtraram os dados hidrográficos com o Beam Worx AutoClean, enquanto o Qinertia lidou com o processamento dos dados do INS. Além disso, o software GIS gerou modelos 3D e mapas da web interativos, exibindo cálculos batimétricos baseados em INS e camadas de qualidade. O JavaScript foi usado para formatar layouts. A avaliação cobriu resultados de calibração, dados batimétricos, trajetórias e indicadores de qualidade, com foco no desempenho de movimento e posicionamento.
Cada teste batimétrico marítimo incluiu levantamentos sob pontes e canais com interrupções de GNSS e operações em fortes ondulações. Além disso, o estudo analisou as melhorias do levantamento a partir do pós-processamento acoplado de forma frouxa e rigorosa dos logs brutos do INS.
1 – Campo de calibração do sensor de movimento
Garantir alta precisão na detecção de movimento começa com uma calibração rigorosa. Nossos sensores inerciais são submetidos a testes extensivos para corrigir desvios, fatores de escala e desalinhamentos. Usando plataformas multieixos avançadas e ambientes controlados, este processo aumenta a precisão e a estabilidade do sensor em uma ampla gama de condições operacionais. Ao ajustar a resposta de cada sensor, a calibração garante um desempenho confiável em aplicações exigentes, como aeroespacial, marítima e navegação autônoma.
Modelo 3D
Visualização 3D da área de levantamento para a calibração do sensor de movimento, com base nos dados de movimento e trajetória do SBG Horizon. A interface inclui a linha de levantamento, a batimetria computada, camadas indicadoras de qualidade e feições topográficas.
Mapa de levantamento 3D
Relatórios/offsets de calibração
Relatórios de calibração e ângulos de montagem recomendados para cada Sistema Inercial SBG. O software de Patching BeamworX Autopatch gera todos esses relatórios. Durante um levantamento de alinhamento, a equipe mediu os offsets para cada sensor com base na configuração da embarcação e na configuração do sensor, e então os avaliou usando Cremer Caplan.
Teste de Posicionamento Pontual Preciso
Teste do novo modo de processamento PPP no Qinertia. Superfícies batimétricas e camadas de qualidade foram computadas com base em soluções INS RTK (tempo real) e PPP (pós-processamento).
2 – Testes inerciais
Os sensores inerciais são submetidos a testes rigorosos em ambientes controlados para garantir alta precisão e confiabilidade. Esses testes avaliam as principais métricas de desempenho, como estabilidade de bias, precisão do fator de escala, níveis de ruído e resposta dinâmica. Ao simular condições do mundo real, incluindo variações de temperatura e perfis de vibração, os engenheiros validam a resiliência e a precisão do sensor. Por fim, através de testes inerciais extensivos, os fabricantes garantem o desempenho ideal para aplicações de missão crítica em defesa, aeroespacial e sistemas autônomos.
Webmap de Elbbrücken
Webmap da superfície do rio Elba ao longo dos pilares de Elbbrücken e medidas de qualidade batimétrica, além de trajetórias. A referência para as superfícies de diferença é uma solução Horizon fortemente acoplada. O sensor de comparação é um sistema de fibra óptica de alta qualidade.
Modelo 3D de Elbbrücken
Visualização 3D da Batimetria abaixo do Elbbrücken em Hamburgo, com base nos dados de trajetória do SBG Horizon. A interface inclui a linha de levantamento, a batimetria computada, camadas indicadoras de qualidade e feições topográficas.
Modelo 3D de Elbbrücken
Webmap de Speicherstadt
Webmap da superfície do rio Elba ao longo dos canais de Speicherstadt e medidas de qualidade batimétrica, além de trajetórias. A referência para as superfícies de diferença é uma solução Horizon fortemente acoplada. O sensor de comparação é um sistema de fibra óptica de alta qualidade.
Canais do modelo 3D batimétrico de Speicherstadt
Visualização 3D da Batimetria ao longo dos canais de Speicherstadt, com base nos dados de trajetória do SBG Horizon. A interface inclui a linha de levantamento, a batimetria computada, camadas indicadoras de qualidade e feições topográficas.
Modelo 3D de Speicherstadt
Webmap de curva de 180° sob a ponte
Webmap da superfície do rio Elba ao longo de Elbbrücken e medidas de qualidade batimétrica, além de trajetórias. A pesquisa contém uma curva completa de 180° durante uma interrupção completa do RTK. A referência para as superfícies de diferença e o sistema de comparação é uma solução de sensor de fibra óptica pós-processada.
3 – Testes de Movimento
Esses testes simulam dinâmicas do mundo real, avaliando o desempenho em condições variáveis, como acelerações rápidas, vibrações e movimentos rotacionais. Ao analisar as respostas dos sensores, refinamos os algoritmos de calibração e compensação para otimizar a precisão nas aplicações mais exigentes.
Webmap das docas de Hamburgo
Webmap da superfície do rio Elba próximo aos Docks do Porto de Hamburgo e medidas de qualidade batimétrica, além de trajetória. Durante este teste, padrões de movimento dinâmico, devido ao swell induzido por navios que passam pela embarcação, foram registrados. A referência para as superfícies de diferença é uma solução de sensor de fibra óptica em tempo real.
Modelo 3D das docas de Hamburgo
Visualização 3D da Batimetria do rio Elba próximo às Docas do Porto de Hamburgo, com base nos dados de trajetória do SBG Horizon. A interface inclui a linha de levantamento, a batimetria computada, camadas indicadoras de qualidade e feições topográficas.
Webmap do porto de Hamburgo
8 Figura: Mapa da web do cabeçalho
Webmap da superfície do rio Elba durante uma manobra em 8, e medidas de qualidade batimétrica, além de trajetória. Esta manobra é condicionante, especialmente no que diz respeito ao desempenho de direção dos sensores durante um teste batimétrico marinho. A referência para as superfícies de diferença é uma solução de sensor de fibra óptica em tempo real.
8 Figura: Modelo 3D do cabeçalho
Visualização 3D da Batimetria do rio Elba durante uma manobra em 8, com base nos dados de trajetória do SBG Horizon. A interface inclui a linha de levantamento, a batimetria computada, camadas indicadoras de qualidade e feições topográficas.
Webmap do modelo de levantamento 3D